研究论文
● 期刊: iMeta (IF 33.2,中科院双一区Top)
● 英文题目: Two stable gut microbiome guilds predict liver tumor class and treatment responses
● 中文题目: 两种稳定的肠道微生物群体预测肝肿瘤类别和治疗反应
● 原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/imt2.70123
● DOI: https://doi.org/10.1002/imt2.70123
● 2026年4月2日,宁波市第二医院魏云巍,上海交通大学赵立平和复旦大学附属中山医院杨欣荣等在iMeta发表了题为“Two stable gut microbiome guilds predict liver tumor class and treatment responses”的文章。
● 本研究肝肿瘤队列的肠道宏基因组数据,构建了共丰度网络,以识别稳定相关的基因组对,并组装了由142个基因组组成的肝癌-TCG(HCC-TCG)模型。基于HCC-TCG模型成功地区分了肝肿瘤的类型,并且可以预测术后复发风险和辅助治疗反应。为HCC中的基于群落的风险评估和治疗策略奠定了基础。
● 第一作者:刘洋、张泽凡、吴国军、李博文
● 通讯作者:魏云巍(hydwyw11@hotmail.com)、赵立平(liping.zhao@rutgers.edu)、杨欣荣(yang.xinrong@zs-hospital.sh.cn)
● 合作作者:王凌华、王金承、魏子贤、汪之越、杨谨华、张堃彧、张天齐、陶鑫、陈韬、樊嘉、周俭
● 主要单位:宁波市第二医院肝胆胰外科、宁波肠道微生态与重大疾病重点实验室、复旦大学附属中山医院肝胆外科与移植中心、新泽西州立大学、新泽西州立大学与上海交通大学联合微生物组与人类健康实验室、上海交通大学生命科学与生物技术学院
研究亮点
● 建立一种不依赖数据库注释的分析框架,定义了肠道微生物群的核心群落,即两种具有稳定生态联系的竞争性群落;
● HCC-TCG模型能够稳健地区分肝肿瘤,预测术后复发和免疫治疗反应,适用于多个独立内部及外部队列;
● 基于群落的建模克服了分类学模糊性,提供了一个可复制且临床可行的肝癌精准医学微生物组标志物。
研究摘要
肠道微生物组的变化与肝细胞癌(HCC)越来越相关,突显了肠-肝轴在肿瘤进展和预后中的关键作用。基于种群注释的HCC微生物组研究显示了有限的可重复性,因为它们受到数据库依赖、分类模糊性以及被忽视的生态相互作用的影响。基于稳定的肠道微生物群相互作用的“两竞争性群落”(TCG)模型,为稳定且具有广泛适应性的生物标志物提供了一个结构化的框架。通过使用来自120例可切除HCC病例和76例良性肝肿瘤对照的宏基因组数据,我们构建了共丰度网络,以识别稳定相关的基因组对,并组装了由142个基因组组成的肝癌-TCG(HCC-TCG)模型。从功能上看,一个群落富含从碳水化合物发酵中产生丁酸的基因,而另一个群落则富含与致病性和抗生素抗性相关的基因,突出了其潜在的促炎作用。基于HCC-TCG基因组丰度剖面训练的模型成功地区分了HCC与良性肝肿瘤(AUROC = 0.70)以及结直肠肝转移(CRLM)(AUROC = 0.78)。在外部验证队列中,该模型进一步区分了HCC与肝内胆管癌(iCCA)(AUROC = 0.72)和健康对照组(AUROC = 0.79至0.85),展示了其在临床背景中肿瘤分层的广泛适用性。此外,HCC-TCG预测了术后复发风险和辅助治疗反应(AUROC最高达0.83)。重要的是,在两个独立的晚期HCC患者队列中进行的PD-1/PD-L1抑制剂治疗外部验证显示了稳定的预测性能(AUROC = 0.64至0.73),确认了该模型在非手术和免疫治疗背景中的鲁棒性。这个基因组特异性、生态结构和数据库独立的框架确定了一个针对HCC的保守的基于群落的微生物组标志物。我们的研究表明,一个固定的基因组解析生态结构保留了在临床背景中可转移的分类信号。HCC-TCG框架为未来开发非侵入性的微生物组分层策略提供了基于基因组的、相互作用的基础,且需要前瞻性验证。